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Arquitectura de Proyectos de IT

Estilos Arquitectónicos

Lic. Gastón CocoIng. Gustavo A. Brey

© 2005

Ing. Gustavo A. Brey Ing. Juan M. AriasIng. Jorge GarcíaIng. Santiago BlancoIng. Fabián Pezet VilaIng. Ariel Cassan

Agenda

# Tema Duración

1 Que es un Patrón? 5 min

2 Introducción a estilos arquitectónicos 5 min

2.1 De Estructuración 20 min

2.2 Sistemas distribuidos 5 min

2 Arquitectura de Proyectos de IT


2.3 De Comunicación 10 min

2.4 Sistemas interactivos 15 min

2.5 Sistemas adaptables 10 min

2.6 Otros 5 min

3 Bibliografía 5 min.

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# Tema Duración










2.6 Otros 5 min


¿Qué es un patrón?

§ Los patrones son soluciones reutilizables.

§ Tipos de patrones– De sistema (o estilos arquitectónicos)

– De diseño (por ejemplo GoF)


– De diseño (por ejemplo GoF)

– De codificación (buenas prácticas y estándares)

– Anti-Patterns

§ Una arquitectura combina muchos patrones o estilos

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Estilos arquitectónicos

§ Un patrón o estilo arquitectónico define:

– Qué forma tienen los componentes


– Qué forma tiene la comunicación entre esos componentes

– Qué restricciones se ponen a esa comunicación

Estilos arquitectónicos

§ Estructuración

§ Dataflow Systems– Batch Secuential

– Pipes & Filters

§ Comunicación–Publisher-Subscriber

§ Sistemas Interactivos–MVC


§ Call & Return– Hierarchical Layers

§ Sistemas distribuidos– Broker

§ Sistemas Adaptables–Microkernel

§ Otros

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Patrones de estructuración - Dataflow

§ Serie de transformaciones de sucesivos datos de entrada.

§ Los datos fluyen a través de los componentes del sistema.


sistema.

§ Estilos– Batch Secuential

– Pipes & Filters

DataFlow - Batch Sequential

§ Los pasos de procesamiento son programas independientes

§ Cada paso se completa antes de comenzar el siguiente.

§ Los datos se transmiten entre programas como


§ Los datos se transmiten entre programas como un todo.

DataFlow - Pipe & Filters

§ Hincapié en la transformación incremental de los datos.

§ Los filtros transforman los datos sin retener información de estado, y no es necesario terminar un paso para que empiece el siguiente.


terminar un paso para que empiece el siguiente.§ Los pipes mueven los datos entre los filtros pero permiten la flexibilidad en las conexiones.

Patrones de estructuración – Call & Return

§ Estilo arquitectónico dominante

§ El sistema se ve como una serie de llamadas a procedimientos y funciones.


§ Estilos– Hierarchical Layers

– Main Program - Subroutines

– Object Oriented

Call & Return – Hierachical Layers

§ Cada capa:– Provee servicios a la capa superior

– Es cliente de la capa inferior


– Es cliente de la capa inferior

§ No todos los sistemas pueden ser arquitecturados en capas

§ La mayor dificultad es encontrar los niveles de abstracción adecuados.


§ Ventajas:– Permite dividir un sistema complejo mediante abstracción.

– Mejoras en una capa impactan en todo el sistema

– Suponen reusabilidad y fácil intercambio


– Suponen reusabilidad y fácil intercambio

§ Desventajas:– No todos los sistemas se pueden estructurar así.

– Posible deterioro de performance con muchas capas.

– Cambios suelen tener que replicarse en todas las capas


§ Arquitectura 2 capas: Cliente - Servidor



§ Arquitectura 3 capas



§ Arquitectura 4 capas


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Patrones sobre sistemas distribuidos

Broker§ Un componente “Broker” coordina la comunicación entre clientes y servidores.

§ Los clientes y servidores utilizan componentes


§ Los clientes y servidores utilizan componentes “proxy” para comunicarse con el broker.

§ Permite que la distribución de la aplicación sea transparente para los implementadores.

Patrones sobre sistemas distribuidos

Broker


§ Ejemplo de uso: CORBA

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Patrones de comunicación

§ Muchos sistemas de software distribuyen sus componentes a través de redes, por lo que requieren comunicación.

§ Estilos:Publisher-Subscriber


§ Estilos:§ Publisher-Subscriber§ Forwarder-Receiver§ Client-Dispatcher-Server

Publisher-Subscriber

§ Mantiene la sincronización entre componentes cooperativos.

§ Un componente “publisher” notifica a muchos consumidores “subscribers” suscriptos a él.


consumidores “subscribers” suscriptos a él.

§ Análogo al patrón de diseño “Observer”.

Publisher-Subscriber


Forwarder-receiver


§ Provée encapsulación del mecanismo de comunicación

Client-Dispatcher-Server


§ Provée “location transparency” para el cliente

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Patrones sobre sistemas interactivos

§ Mayoría de software tiene algún tipo de interacción con el usuario

§ El objetivo es separar la funcionalidad principal de las vistas de presentación.


de las vistas de presentación.

§ Estilos principales:§ MVC§ PAC

MVC (Model – View – Controller)

§ Origen a principios de 80s para Smalltalk

§ Divide la aplicación en 3 tipos de componentes: modelos, vistas y controladores.

Modelo: principal funcionalidad e información


§ Modelo: principal funcionalidad e información

§ Vista: muestra información al usuario

§ Controlador: controla los inputs del usuario



§ Este es el modelo clásico, pero hay otras variantes.


§ Habitualmente combinado con el patrón de diseño “Observer” para las actualizaciones de vistas.

§ Combinado con el patrón “observer” se puede mantener a las vistas sincronizadas automáticamente con el modelo correspondiente.


mantener a las vistas sincronizadas automáticamente con el modelo correspondiente.

§ En aplicaciones web, el patrón tan utilizado no suele ser MVC, sino una variante: MVP (Model – View –Presenter).


§ Ventajas:

§ Múltiples vistas del mismo modelo§ Vistas sincronizadas§ Base potencial para construir un framework


§ Base potencial para construir un framework

§ Desventajas:

§ Número de actualizaciones potencialmente alto§ Alto acoplamiento entre los tres componentes

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Patrones sobre sistemas adaptables

§ Los sistemas de software cambian con el tiempo, así como los sistemas operativos, plataformas, etc

§ Se buscan arquitecturas que se adapten a estos cambios a futuro.


cambios a futuro.

§ Estilos:§ Microkernel§ Reflection

Microkernel

§ Separa la funcionalidad core de extensiones y de aplicaciones del cliente.

§ Es fundamental encontrar un equilibrio entre la cantidad de funcionalidades para el microkernel.


cantidad de funcionalidades para el microkernel.

§ Utiliza extensiones internas y externas para resolver las funcionalidades esperadas por los clientes.

Microkernel


§ Ejemplos: API de un SO, IDEs

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Otros estilos arquitectónicos

§ Existen muchos otros estilos arquitectónicos

§ Algunas categorías:

§ Event Based SystemsRepositorios y Blackboards


§ Event Based Systems§ Repositorios y Blackboards§ Virtual Machines - Interpreters§ Rule Based Systems§Web Server Patterns§ Concurrency Patterns

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Bibliografía

§ “Pattern Oriented Software Architecture: A System of Patterns”. John Wiley & Sons, 1996. Buschmann, F., Meunier, R., Rohnert, H., Sommerlad, P., Stal, M.

§ “Software Architecture: Perspectives on an Emerging Discipline”. Prentice-Hall, 1996. Shaw, M., Garlan, D.


Discipline”. Prentice-Hall, 1996. Shaw, M., Garlan, D.

§ “Patterns of Enterprise Application architecture”. Addison-Wesley, 2002. Fowler, M.

§ “Design Patterns. Elements of Reusable Object-Oriented Software”. Addison-Wesley, 1995. Gamma, E., Helm, R., Johnson, R., Vlissides, J.

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